Solujen avulla tablettien sijasta monet sairaudet voitiin tunnistaa, estää ja parantaa: lääketieteellisen hoidon tulevaisuus.

Solujen avulla tablettien sijasta monet sairaudet voitiin tunnistaa, estää ja parantaa: lääketieteellisen hoidon tulevaisuus.

pätevien bakteerien hyödyntäminen

Uusi Science -julkaisussa julkaistu tutkimus kuvaa, kuinka tutkijat ovat geneettisesti muuttaneet bakteereja syöpäsolujen onnistuneeksi tunnistamiseksi. Tämä läpimurto voisi auttaa parantamaan syövän diagnoosia ja mahdollistaa kohdennetut biologiset hoidot tulevaisuudessa.

Projekti aloitti synteettisen biologin Rob Cooperin luennolla viikoittaisessa laboratoriokokouksessa Kalifornian yliopistossa San Diegossa. Cooper käsitteli geenien ja bakteerien geenin siirron tutkimusta.

geenit ovat geneettisen perinnön perusyksiköitä. Ne määrittelevät muun muassa vanhemmiltamme perimät ominaisuudet. Geeninsiirron aikana geenit siirretään solusta toiseen. Tämä voi olla pystysuoraan, jos solu jakaa itsensä ja toistaa sen DNA: n tai vaakasuoraan, kun DNA vaihdetaan ei -liittymättömien solujen välillä.

Vaaka Gentlean -siirto on laajalle levinnyt mikrobimaailmassa. Tietyt bakteerit voivat absorboida geenejä vapaasta DNA: sta niiden välittömästä läheisyydestä. Tämä tapahtuu, kun solut kuolevat ja niiden DNA vapautuu. Bakteerit voivat sisällyttää nämä vapaat DNA: n omiin soluihinsa ja käyttää niitä evoluutiossa.

Tämä prosessi antaa bakteereille mahdollisuuden tutkia ympäristöään ja tallentaa geenejä, jotka voisivat tarjota heille etuna. Syövän havaitsemisen bakteerien geneettisen muutoksen idea perustuu siihen, että syöpä määritellään solujen geneettisen materiaalin muutoksilla.

Tutkijat valitsivat bakteerin acinetobacter baylyin testien anturiksi sairauksien tunnistamiseksi. A. baylyin genomia muokattiin siten, että se sisälsi pitkiä DNA -sekvenssejä, jotka muistuttivat ihmisen syöpää, joita he halusivat tarttua. Nämä "komplementaariset" DNA -sekvenssit toimivat liima -alueina, joilla spesifinen tuumoromoomooma -DNA voitaisiin integroida bakteerien genomiin.

Tärkeä tavoite oli pitää bakteeri tuumori bakteerissa muiden geenien aktivoimiseksi. Tässä tapauksessa se oli antibioottiresistenssigeeni, jota käytettiin signaalina syövän havaitsemiseksi. Jos bakteerit pystyivät kasvamaan antibioottiviljelylevyillä, niiden antibioottiresistenssigeeni oli aktiivinen ja tämä osoitti syövän havaitsemisen.

Ryhmä suoritti useita kokeita, joissa uusi bakteeribiosensori ja kasvainsolut tuotiin yhä monimutkaisempiin järjestelmiin. Ensinnäkin bakteerit käsiteltiin puhdistetulla tuumoroma-DNA: lla ja biosensori tunnisti tuumoromousoma-DNA: n onnistuneesti.

Sitten bakteerit kasvatettiin yhdessä elävien kasvainsolujen kanssa ja tässä myös tuumoroma -DNA voitiin tunnistaa. Lopuksi bakteerit injektoitiin eläviin hiiriin, joilla oli joko kasvaimia vai eivät. Hiirimallissa paksusuolen syöpään biosensorit erotettiin luotettavasti hiirien välillä, joissa oli paksusuolen syöpä ja ilman.

Näiden lupaavien tulosten mukaan bakteerien BIOS -anturia on parannettu edelleen ja se voi nyt erottaa yksittäiset emäsparimuutokset tuumorgomom -DNA: ssa. Tällä tekniikalla, nimeltään Catch (solujen määritys kohdennetulle, CRISPR: n syrjimälle vaakageeninsiirtolle) on suuri potentiaali, ja sitä voidaan käyttää tulevaisuudessa tunnistamaan erilaisia ​​sairauksia, erityisesti infektioita ja syöpää.

Teknologia ei kuitenkaan ole vielä valmis käytettäväksi klinikalla. Tutkijat työskentelevät aktiivisesti jatkokehityksestä DNA: n havaitsemisen tehokkuuden parantamiseksi ja biosensorin kriittisen arvioimiseksi muihin diagnostisiin testeihin verrattuna. Lisäksi potilaiden ja ympäristön turvallisuus on taata.

Solulääketieteen mielenkiintoisin näkökulma ei ole vain sairauksien havaitseminen. Bio -ansioita voitaisiin ohjelmoida siten, että ne voivat laukaista spesifisen biologisen hoidon, kun DNA: n sekvenssi tunnistetaan suoraan siinä vaiheessa, jossa tauti tunnistetaan reaaliajassa.

Tämän innovatiivisen tekniikan kehitys on seurausta onnistuneesta yhteistyöstä eri tutkijoiden ja tutkijoiden välillä. Ryhmään kuuluivat professori Jeff Hasty, tohtori Rob Cooper, apulaisprofessori Susan Woods ja tohtori Josephine Wright.

Tämän tutkimuksen tulokset ovat lupaavia, mutta lisätestejä on välttämätöntä biosensorin suorituskyvyn validoimiseksi ja sen mahdollisen soveltamisen tutkimiseksi kliinisessä käytännössä. Solulääketieteen tulevaisuus näyttää kuitenkin lupaavalta ja voi johtaa vallankumouksellisiin muutoksiin sairauksien diagnoosissa ja hoidossa.

Tämä artikkeli julkaistiin uudelleen Creative Commons -lisenssillä keskustelusta.